CN114273757A - 换热器自动焊焊缝跟踪装置 - Google Patents
换热器自动焊焊缝跟踪装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114273757A CN114273757A CN202210132918.6A CN202210132918A CN114273757A CN 114273757 A CN114273757 A CN 114273757A CN 202210132918 A CN202210132918 A CN 202210132918A CN 114273757 A CN114273757 A CN 114273757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axle
- servo motor
- welding gun
- moving mechanism
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
本发明公开了换热器自动焊焊缝跟踪装置，包括焊枪调节机构、CCD模块、焊枪微调机构和PLC控制器，所述焊枪调节机构包括Z轴移动机构、X轴移动机构和Y轴移动机构，所述X轴移动机构位于Z轴移动机构上方；本发明通过CCD模块采集焊缝图像，然后由PLC控制器将发送的图像信号进行计算处理，算出焊枪与焊缝的实际偏移量，从而发送驱动信号给Z轴伺服电机、X轴伺服电机和Y轴伺服电机，使Z轴伺服电机、X轴伺服电机和Y轴伺服电机动作带动焊枪移动对准焊缝中心，能够上下左右调整焊枪移动，使得焊枪的位移量精度高，移动过程稳定可靠，能够快速地纠偏，使焊枪快速对中焊缝，从而让焊枪在焊接过程中始终跟踪焊缝，大幅提高了焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及换热器加工技术领域，具体为换热器自动焊焊缝跟踪装置。
背景技术
换热器在进行加工时，需要都对其进行焊接处理，在埋弧焊作业过程中，埋弧焊的焊炬应始终与焊缝位置对应，但由于焊接小车导轨与焊缝位置偏移、电弧在焊剂层下不可见等原因,经常出现机头与焊缝偏离的现象,严重影响了焊接质量。为了保证机头对准焊缝中心，焊前必须认证调整机头的位置。在焊接作业过程中，也需要采取措施保证机头对准焊缝中心，从而提高焊接生产率和焊缝质量，焊缝跟踪技术是保证机头对准焊缝中心的有效手段。所谓焊缝跟踪，是指以焊炬为被控对象，焊炬相对于焊缝中心位置的偏差作为被调量，通过人工操作的手段，控制焊炬使其在整个焊接过程中始终与焊缝对口。
但是，目前市场上需要人工完成对焊枪的调整工作，一个人只能操作一台该设备，劳动强度大，并且调整机头移动时，机头的位移量精度低，导致最终焊接质量低。
发明内容
本发明的目的在于提供换热器自动焊焊缝跟踪装置，以解决市场上需要人工完成对焊枪的调整工作，一个人只能操作一台该设备，劳动强度大，并且调整机头移动时，机头的位移量精度低，导致最终焊接质量低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：换热器自动焊焊缝跟踪装置，包括：
焊枪调节机构，所述焊枪调节机构包括Z轴移动机构、X轴移动机构和Y轴移动机构，所述X轴移动机构位于Z轴移动机构上方，所述Y轴移动机构位于X轴移动机构一侧；
CCD模块；
焊枪微调机构；
PLC控制器；
其中，所述CCD模块和焊枪微调机构分别设置于焊枪调节机构一侧。
优选的，所述焊枪微调机构包括固定筒，所述固定筒顶端固定安装有焊枪伺服电机，所述焊枪伺服电机动力输出端固定连接有螺纹丝杆，所述螺纹丝杆外部滑动安装有滑动螺母，所述滑动螺母外壁一侧通过支杆固定安装有夹套，所述夹套内部固定安装有焊枪。
优选的，所述Z轴移动机构包括Z轴导轨，所述Z轴导轨外壁一侧固定安装有Z轴伺服电机，所述Z轴伺服电机动力输出端贯穿Z轴导轨且固定连接有Z轴螺纹丝杆，所述Z轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有Z轴滑座。
优选的，所述X轴移动机构包括X轴导轨，所述X轴导轨外壁一侧固定安装有X轴伺服电机，所述X轴伺服电机动力输出端贯穿X轴导轨且固定连接有X轴螺纹丝杆，所述X轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有X轴滑座。
优选的，所述Y轴移动机构包括X轴导轨,所述X轴导轨顶端固定安装有Y轴伺服电机，所述Y轴伺服电机动力输出端贯穿Y轴导轨且固定连接有Y轴螺纹丝杆，所述Y轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有Y轴滑座。
优选的，还包括：
机架；
其中，所述机架固定安装于Z轴移动机构底端。
优选的，所述固定筒外壁表面开设有供支杆贯穿的开槽。
优选的，所述CCD模块与焊枪位于同一Z轴直线上。
优选的，所述PLC控制器分别与Z轴伺服电机、X轴伺服电机、Y轴伺服电机、CCD模块和焊枪伺服电机之间电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过CCD模块采集焊缝图像，然后由PLC控制器将发送的图像信号进行计算处理，算出焊枪与焊缝的实际偏移量，从而发送驱动信号给Z轴伺服电机、X轴伺服电机和Y轴伺服电机，使Z轴伺服电机、X轴伺服电机和Y轴伺服电机动作带动焊枪移动对准焊缝中心，能够上下左右调整焊枪移动，使得焊枪的位移量精度高，移动过程稳定可靠，能够快速地纠偏，使焊枪快速对中焊缝，从而让焊枪在焊接过程中始终跟踪焊缝，大幅提高了焊接质量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的立体结构示意图；
图3为本发明的焊枪微调机构结构示意图；
图4为本发明的焊枪微调机构内部结构示意图；
图5为本发明换热器自动焊焊缝跟踪装置的原理图。
图中：10-机架；20-Z轴移动机构；21-Z轴导轨；22-Z轴伺服电机；23-Z轴滑座；30-X轴移动机构；31-X轴导轨；32-X轴伺服电机；33-X轴滑座；40-Y轴移动机构；41-Y轴导轨；42-Y轴伺服电机；43-Y轴滑座；50-CCD模块；60-焊枪微调机构；61-固定筒；62-焊枪伺服电机；63-夹套；64-焊枪；65-螺纹丝杆；66-滑动螺母；67-支杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：换热器自动焊焊缝跟踪装置，包括机架10、焊枪调节机构、CCD模块50、焊枪微调机构60和PLC控制器。
进一步地，CCD模块50采用CCD摄像头，CCD模块50与Y轴滑座43之间固定连接。
其中，焊枪调节机构包括Z轴移动机构20、X轴移动机构30和Y轴移动机构40，X轴移动机构30位于Z轴移动机构20上方，Y轴移动机构40位于X轴移动机构30一侧。
进一步地，通过CCD模块50采集焊缝图像，然后由PLC控制器将发送的图像信号进行计算处理，算出焊枪与焊缝的实际偏移量，从而发送驱动信号给Z轴伺服电机22、X轴伺服电机32和Y轴伺服电机42，使Z轴伺服电机22、X轴伺服电机32和Y轴伺服电机42动作带动焊枪移动对准焊缝中心，能够上下左右调整焊枪64移动，使得焊枪64的位移量精度高，移动过程稳定可靠，能够快速地纠偏，使焊枪快速对中焊缝。
其中，CCD模块50和焊枪微调机构60分别设置于焊枪调节机构一侧。
其中，焊枪微调机构60包括固定筒61，固定筒61与Y轴滑座43之间固定连接，固定筒61顶端固定安装有焊枪伺服电机62，焊枪伺服电机62动力输出端固定连接有螺纹丝杆65，螺纹丝杆65外部滑动安装有滑动螺母66，滑动螺母66外壁一侧通过支杆67固定安装有夹套63，夹套63内部固定安装有焊枪64。
进一步地，焊枪伺服电机62工作能够带动螺纹丝杆65进行旋转，则能带动滑动螺母66上下进行移动，通过支杆67能够带动夹套63进行上下移动，则能实现对焊枪64高度的调整，使得焊枪64能够根据待焊物件的高度进行调整，从而可实现对焊枪64的微调。
其中，Z轴移动机构20包括Z轴导轨21，机架10与Z轴导轨21之间固定连接，Z轴导轨21外壁一侧固定安装有Z轴伺服电机22，Z轴伺服电机22动力输出端贯穿Z轴导轨21且固定连接有Z轴螺纹丝杆，Z轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有Z轴滑座23。
进一步地，Z轴伺服电机22工作能够驱动Z轴螺纹丝杆进行旋转，则能通过滑动螺母带动Z轴滑座23进行移动，可实现对焊枪64的Z方向移动。
其中，X轴移动机构30包括X轴导轨31，X轴导轨31与Z轴滑座23之间固定连接，X轴导轨31外壁一侧固定安装有X轴伺服电机32，X轴伺服电机32动力输出端贯穿X轴导轨31且固定连接有X轴螺纹丝杆，X轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有X轴滑座33。
进一步地，X轴伺服电机32工作能够驱动X轴螺纹丝杆进行旋转，则能通过滑动螺母带动X轴滑座33进行移动，可实现对焊枪64的X方向移动。
其中，Y轴移动机构40包括X轴导轨41，X轴导轨41与X轴滑座33之间固定连接,X轴导轨41顶端固定安装有Y轴伺服电机42，Y轴伺服电机42动力输出端贯穿Y轴导轨41且固定连接有Y轴螺纹丝杆，Y轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有Y轴滑座43。
进一步地，Y轴伺服电机42工作能够驱动Y轴螺纹丝杆进行旋转，则能通过滑动螺母带动Y轴滑座43进行移动，可实现对焊枪64的Y方向移动。
其中，固定筒61外壁表面开设有供支杆67贯穿的开槽。
其中，CCD模块50与焊枪64位于同一Z轴直线上。
其中，PLC控制器分别与Z轴伺服电机22、X轴伺服电机32、Y轴伺服电机42、CCD模块50和焊枪伺服电机62之间电性连接。
在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到所揭露的装置可以通过其它的方式实现。所显示或讨论的相互之间的焊接或螺纹连接或缠绕连接可以是通过设备进行辅助完成的，如焊枪实现焊接，用扳手实现螺纹连接等，装置组成部件材料多种多样，例如铝合金、钢和铜等金属材料，通过铸造或者采用机械冲压等方式成型。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于，包括：
焊枪调节机构，所述焊枪调节机构包括Z轴移动机构(20)、X轴移动机构(30)和Y轴移动机构(40)，所述X轴移动机构(30)位于Z轴移动机构(20)上方，所述Y轴移动机构(40)位于X轴移动机构(30)一侧；
CCD模块(50)；
焊枪微调机构(60)；
PLC控制器；
其中，所述CCD模块(50)和焊枪微调机构(60)分别设置于焊枪调节机构一侧。
2.根据权利要求1所述的换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于：所述焊枪微调机构(60)包括固定筒(61)，所述固定筒(61)顶端固定安装有焊枪伺服电机(62)，所述焊枪伺服电机(62)动力输出端固定连接有螺纹丝杆(65)，所述螺纹丝杆(65)外部滑动安装有滑动螺母(66)，所述滑动螺母(66)外壁一侧通过支杆(67)固定安装有夹套(63)，所述夹套(63)内部固定安装有焊枪(64)。
3.根据权利要求1所述的换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于：所述Z轴移动机构(20)包括Z轴导轨(21)，所述Z轴导轨(21)外壁一侧固定安装有Z轴伺服电机(22)，所述Z轴伺服电机(22)动力输出端贯穿Z轴导轨(21)且固定连接有Z轴螺纹丝杆，所述Z轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有Z轴滑座(23)。
4.根据权利要求1所述的换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于：所述X轴移动机构(30)包括X轴导轨(31)，所述X轴导轨(31)外壁一侧固定安装有X轴伺服电机(32)，所述X轴伺服电机(32)动力输出端贯穿X轴导轨(31)且固定连接有X轴螺纹丝杆，所述X轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有X轴滑座(33)。
5.根据权利要求1所述的换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于：所述Y轴移动机构(40)包括X轴导轨(41),所述X轴导轨(41)顶端固定安装有Y轴伺服电机(42)，所述Y轴伺服电机(42)动力输出端贯穿Y轴导轨(41)且固定连接有Y轴螺纹丝杆，所述Y轴螺纹丝杆外部通过滑动螺母滑动安装有Y轴滑座(43)。
6.根据权利要求1所述的换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于：还包括：
机架(10)；
其中，所述机架(10)固定安装于Z轴移动机构(20)底端。
7.根据权利要求2所述的换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于：所述固定筒(61)外壁表面开设有供支杆(67)贯穿的开槽。
8.根据权利要求1所述的换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于：所述CCD模块(50)与焊枪(64)位于同一Z轴直线上。
9.根据权利要求1所述的换热器自动焊焊缝跟踪装置，其特征在于：所述PLC控制器分别与Z轴伺服电机(22)、X轴伺服电机(32)、Y轴伺服电机(42)、CCD模块(50)和焊枪伺服电机(62)之间电性连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210132918.6A CN114273757A (zh) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | 换热器自动焊焊缝跟踪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210132918.6A CN114273757A (zh) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | 换热器自动焊焊缝跟踪装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114273757A true CN114273757A (zh) | 2022-04-05 |
Family
ID=80882003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210132918.6A Pending CN114273757A (zh) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | 换热器自动焊焊缝跟踪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114273757A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115283780A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-11-04 | 山东水总有限公司 | 一种焊缝识别及焊枪定位施工工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0631439A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-02-08 | Yokokawa Gijutsu Joho:Kk | 罫書線追跡式切断装置 |
| JPH0740216A (ja) * | 1993-08-03 | 1995-02-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ビード表面補修装置 |
| CN102091870A (zh) * | 2009-12-14 | 2011-06-15 | 武汉楚天激光（集团）股份有限公司 | 专用于板式太阳能集热器的光纤传输自动激光焊接系统 |
| CN203778918U (zh) * | 2014-04-14 | 2014-08-20 | 苏州志东岚自动化设备有限公司 | 一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机 |
| CN209288580U (zh) * | 2018-10-19 | 2019-08-23 | 河南省人防防护设备有限公司 | 一种环缝自动焊焊机机头 |
| CN110434512A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-12 | 西北工业大学 | 一种基于龙门和机器人的船体长焊缝实时跟踪焊接系统 |
| CN217044975U (zh) * | 2022-01-17 | 2022-07-26 | 沧州市螺旋钢管集团有限公司 | 一种能够自动跟踪焊缝位置的螺旋钢管焊接装置 |
-
2022
- 2022-02-14 CN CN202210132918.6A patent/CN114273757A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0631439A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-02-08 | Yokokawa Gijutsu Joho:Kk | 罫書線追跡式切断装置 |
| JPH0740216A (ja) * | 1993-08-03 | 1995-02-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ビード表面補修装置 |
| CN102091870A (zh) * | 2009-12-14 | 2011-06-15 | 武汉楚天激光（集团）股份有限公司 | 专用于板式太阳能集热器的光纤传输自动激光焊接系统 |
| CN203778918U (zh) * | 2014-04-14 | 2014-08-20 | 苏州志东岚自动化设备有限公司 | 一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机 |
| CN209288580U (zh) * | 2018-10-19 | 2019-08-23 | 河南省人防防护设备有限公司 | 一种环缝自动焊焊机机头 |
| CN110434512A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-12 | 西北工业大学 | 一种基于龙门和机器人的船体长焊缝实时跟踪焊接系统 |
| CN217044975U (zh) * | 2022-01-17 | 2022-07-26 | 沧州市螺旋钢管集团有限公司 | 一种能够自动跟踪焊缝位置的螺旋钢管焊接装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115283780A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-11-04 | 山东水总有限公司 | 一种焊缝识别及焊枪定位施工工艺 |
| CN115283780B (zh) * | 2022-08-11 | 2024-04-19 | 山东水总有限公司 | 一种焊缝识别及焊枪定位施工工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102756210B (zh) | 太阳能平板集热器激光焊接设备 | |
| CN209614658U (zh) | 双臂式焊接设备 | |
| CN210997194U (zh) | 一种铝板材加工用焊接装置 | |
| CN112192028A (zh) | 一种适用于钛合金的激光热丝tig复合焊接系统 | |
| CN114273757A (zh) | 换热器自动焊焊缝跟踪装置 | |
| CN211991336U (zh) | 一种uwb接收器电路焊接装置 | |
| CN213437806U (zh) | 一种多工位汽车零部件激光焊接设备 | |
| CN210548758U (zh) | 一种远程控制的埋弧焊自动调节装置 | |
| CN217290840U (zh) | 一种窄间隙垂直气电立焊的焊接设备 | |
| CN115365626A (zh) | 用于智能机器人的等离子焊接系统 | |
| CN111151967A (zh) | 用于异形体薄壁零件的焊接装配装置及其方法 | |
| CN216829352U (zh) | 一种门窗生产用铝型材焊接机 | |
| CN215238735U (zh) | 一种屏蔽泵内套焊接装置 | |
| CN212043140U (zh) | 一种激光-电弧复合焊接装置 | |
| CN110877178B (zh) | 一种圆形管件自动化焊接装置 | |
| CN211638869U (zh) | 一种用于异形体薄壁零件的焊接装配装置 | |
| CN219852819U (zh) | 一种支架用升降式焊接装置 | |
| CN211438598U (zh) | 一种机械生产用电气自动化焊接设备 | |
| CN201214172Y (zh) | 轨道车辆车体边梁组装点焊装置 | |
| CN216912475U (zh) | 伺服运动控制压熔焊机 | |
| CN216656873U (zh) | 一种地铁管片钢筋焊接数控设备 | |
| CN110757046A (zh) | 一种自动化焊接机 | |
| CN216656875U (zh) | Xyz轴移动平台 | |
| CN220971184U (zh) | 一种新型数控门式焊机 | |
| CN219465030U (zh) | 一种埋弧焊机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220405 |